L’œuvre de Vauban est monumentale car il a conçu et suivi la réalisation de plus de ainsi que de vastes ouvrages civils en France. Douze sites, qui ont bénéficié de leur inscription de l’œuvre remarquable de Vauban sur la liste du patrimoine mondial de l’UNESCO, permettent d’en fournir une analyse scientifique en croisant plusieurs critères typologiques :

l’évolution des conceptions défensives de Vauban, organisées après lui en premier, deuxième et troisième système ; une déclinaison géographique complète (sites de plaine, de bord de mer et de montagne) ; le type d’ouvrage (fort, enceinte urbaine ou citadelle) ; l'adaptation des fortifications existantes et la création ex nihilo.

Contexte Développement de la fortification bastionnée

vignette|redresse=1.5|La citadelle de Perpignan applique les règles de la fortification bastionnée tout en utilisant les matériaux locaux (galets de rivière posés en arête-de-poisson alternant avec les briques dont l'architecture modulaire et la ductilité permettent d'offrir plus de résistance à l'éclatement sous l'impact des boulets). À la Renaissance, une nouvelle école de fortification émerge et pose les bases de nouvelles manières de défendre les places fortes : le tracé à l'italienne. Elle introduit le glacis, une zone en pente douce, privée de tout couvert, qui entoure la forteresse. Autre nouveauté, le chemin couvert, qui sépare le fossé du glacis : il permet de déployer des mousquetaires, pour fusiller tout assaillant qui s'aventurerait sur le glacis. Il est légèrement en contrebas des courtines principales qui sont armées par les canons de la place, ce qui permet l'étagement des feux ; il n'est pas protégé côté forteresse, et n'offre donc aucun avantage après sa prise. L'usage de la terre extraite du fossé dans la construction redevient prépondérant, la maçonnerie est employée principalement pour bâtir deux murs encadrant le fossé, l'escarpe côté courtine et la contrescarpe côté glacis. La tour disparaît au profit du bastion, entre lesquels s'intercalent des demi-lunes, qui remplacent les premiers ouvrages détachés.

Toutes ces nouvelles techniques sont formalisées, en France, dans un premier traité de fortification : La fortification reduicte en art et demonstrée, écrit par Jean Errard et publié en 1604. Il y détermine les distances entre les ouvrages en fonction de la portée de l'arquebuse et préconise l'étagement des feux. Antoine De Ville et Blaise de Pagan poursuivent son œuvre, en particulier en introduisant l'usage de réduits, au sein des ouvrages, pour retarder leur chute en fournissant aux défenseurs une position de repli où ils peuvent se réfugier et bénéficier d'un avantage, au sein même de l'ouvrage. Le principe de l'échelonnement dans la profondeur est né., il est ensuite perfectionné par leurs successeurs, dont Sébastien Le Prestre de Vauban. On peut également citer Daniel Specklin qui écrivit .

Le système Vauban vignette|Étoile de Vauban de la citadelle de Lille.

Fort de son expérience de la poliorcétique, il conçoit ou améliore les fortifications de nombreuses villes et ports français. Cela commence en 1666 avec la prise en main des travaux du fort de Brisach. Ce premier chantier lui attirera l'inimitié de l'intendant d'Alsace, Charles Colbert de Saint-Marc qui n'hésitera pas à falsifier des pièces comptables pour le discréditer et se poursuit jusqu'à la mort de l'ingénieur en 1707. Ces travaux gigantesques sont permis par la richesse du pays. Il révolutionne aussi bien la défense des places fortes que leur capture. Il dote la France d'un glacis de places fortes pouvant se soutenir entre elles : pour lui, aucune place n'est imprenable, mais si on lui donne les moyens de résister suffisamment longtemps des secours pourront prendre l'ennemi à revers et lever le siège. De plus, si la ville tombe, Vauban, qui ne souhaite pas que les assiégés résistent jusqu'au dernier, estime qu'une place bien défendue peut permettre une reddition avec les honneurs. Cela entraine pour les assiégés de pouvoir quitter la ville arme à la main et libres. Ces troupes libérées pourront être employées ultérieurement et peut-être avec plus de réussite. Vauban va ainsi pousser le roi à révolutionner la doctrine militaire défensive de la France en concentrant les places fortes sur les frontières du Royaume c’est la « ceinture de fer » qui protège le pays : le pré carré du roiClaude Dufresnes, Le bonheur est dans le pré carré, Historia thématique , mars-avril 2007, page 40.. À l’intérieur du pays, où le danger d’invasion est moindre, les forteresses sont démantelées. Paris perd par exemple ses fortifications, d’une part, pour libérer des troupes devenues inutiles et qui sont transférées aux frontières et d’autre part, pour éviter aux révoltes de trouver asile dans l’une d’elles comme cela avait été le cas lors de la FrondeFrédéric Négroni, La Révolution militaire aux s ..

Au total, Vauban a créé ou élargi plus de (construction d'environ ou villes fortifiées, , et plusieurs dizaines de bâtiments de défenses (réduits et redoutes)). et donné son nom à un type d'architecture militaire : le système Vauban qui a largement été repris même hors de France, par exemple pour les fortifications de la ville de Cadix.

Le pré carré

La guerre aux frontières Nord de la France fait que la frontière est peu homogène avec un enchevêtrement de places françaises et ennemies. Vauban, afin de consolider les frontières du royaume et en rendre efficace la défense prône une gestion raisonnable de celles-ci. Il envisage de se défaire des places trop exposées et de s'emparer par la négociation ou la force des places ennemies trop avancées. Ce concept débouchera sur le pré carré.

Le pré carré est une double ligne de villes fortifiées qui protège les nouvelles frontières du Royaume de France contre les Pays-Bas espagnols. Le pré carré a été conçu par Vauban au après la conquête du nord de l’actuelle France.

Première ligne (d'ouest en est) : Dunkerque, Bergues, Furnes, fort de Kenocq, Ypres, Menin, Lille, Tournai, fort de Mortagne, Condé, Valenciennes, Le Quesnoy, Maubeuge, Philippeville, Dinant. Deuxième ligne : Gravelines, Saint-Omer, Aire-sur-la-Lys, Béthune, Arras, Douai, Bouchain, Cambrai, Landrecies, Avesnes, Mariembourg, Rocroi, Charleville-Mézières.

À l'origine de cette expression, cette lettre adressée par Vauban à Louvois en : « Sérieusement, Monseigneur, le roi devrait un peu songer à faire son pré carré. Cette confusion de places amies et ennemies ne me plaît point. Vous êtes obligé d'en entretenir trois pour une. Vos peuples en sont tourmentés, vos dépenses de beaucoup augmentées et vos forces de beaucoup diminuées, et j'ajoute qu'il est presque impossible que vous les puissiez toutes mettre en état et les munir. Je dis de plus que si, dans les démêlés que nous avons si souvent avec nos voisins, nous venions à jouer un peu de malheur, ou (ce que Dieu ne veuille) à tomber dans une minorité, la plupart s'en irait comme elles sont venues. C'est pourquoi, soit par traité ou par une bonne guerre, Monseigneur, prêchez toujours la quadrature, non pas du cercle, mais du pré. C'est une belle et bonne chose que de pouvoir tenir son fait des deux mains. »

La mise en place de ce système ne se fit pas sans heurts, ainsi, lorsque le , il envoie un dossier proposant de rationaliser les places fortes, la réponse de Louvois est sans appel « (...)si vous n'étiez pas plus habile en fortification que le contenu de votre mémoire donne lieu de croire que vous l'êtes sur la matière dont il traite, vous ne seriez pas digne de servir le roi de Narsingue, qui, de son vivant, eut un ingénieur qui ne savait ni lire, ni écrire, ni dessiner ».

Conception et construction d'une fortification vignette|Plan de la citadelle de Neuf-Brisach. Vauban était régulièrement sollicité pour, à l'instar de ses écrits sur la prise ou la défense des places fortes, rédiger un précis de construction. L'intéressé répondait invariablement que chaque place était unique, car il fallait tenir compte de son environnement et s'y adapterPrécision donnée vers la fin de l'article..

Tout au long de sa carrière, Vauban perfectionna l'architecture des forteresses qu'il construisit ou aménagea. Ainsi, on lui attribue trois systèmes de fortification.

Premier système :

Au début de sa carrière d'ingénieur aux fortifications, son travail était très proche de ce qui avait été fait par les architectes italiens et français de l'époque. Lui-même reconnaissait qu'il « paganisait ».

Deuxième système :

Tirant expérience de la poliorcétique, il développa un deuxième système. S'étant rendu compte que la prise d'un bastion entraînait invariablement la prise rapide de la ville, il décida de séparer ces derniers de l'ouvrage. Cette modification avait pour avantage de mieux protéger l'artillerie et de créer une deuxième ceinture de protection.

Troisième système :

Ce dernier système est l'aboutissement de plusieurs décennies d'expérience militaire. Ce type d'ouvrage ne fut construit qu'une fois, ce fut Neuf-Brisach, en Alsace, destiné à remplacer la place de Vieux-Brisach (Alt-Breisach en rive droite du Rhin, perdue par la France). Il reprend les évolutions du deuxième système qui augmentait encore la défense en profondeur notamment par l'implantation de « tours-bastions » renforçants les bastions.

Choix de l'emplacement Vauban cherchait le meilleur emplacement possible pour ses citadelles, que ce soit l'emplacement proprement dit ou l'importance de cet emplacement. Ainsi, en 1686, à la suite d'un projet de fort dans l'île de Giesenheim, l'ingénieur s'oppose à cette idée, car selon lui, cet ouvrage n'empêcherait en rien une armée de remonter le long du Rhin. Pour la citadelle de Mont-Royal, il choisit, au lieu de renforcer un site préexistant - la place de Trarbach -, de créer de toutes pièces un nouvel ouvrage. Une fois l'emplacement choisi et les grandes lignes du projet dessinées, il délègue aux ingénieurs et dessinateurs la charge de réaliser le projet définitif.

Construction du plan-relief Construits en bois et en carton, les plans-reliefs étaient des maquettes destinées à présenter le projet de construction au RoiL'Histoire et la vie d'une place forte de Vauban - éd. Berger-Levrault - 1984.. Cependant, ils n'avaient pas que cette fonction. Ils servaient également à montrer la puissance du Roi, si une place était prise ou détruite par l'ennemi, cela permettait d'en garder la trace et si elle était reprise, le plan-relief servait comme base de travail pour apporter des améliorations. En raison de leur importance militaire, ces maquettes étaient à l'époque classées « secret-défense ». Depuis 1927, la collection est classée monument historiqueLes plans-reliefs, monuments historiques..

Établissement des plans Pour l'établissement des dessins et plans, Vauban disposait d'une équipe de dessinateurs qui travaillaient pour lui. Les frères Francart étaient installés au château de Bazoches et effectuaient tous les dessins, plans et croquis dont il avait besoin.

Construction Vauban adopte la formule de plans en polygone régulier dont l'angularité limite la régularité des tirs perpendiculaires, les seuls réellement efficaces, et permet aux assiégés de contrôler la totalité du périmètre de l'enceinte. La figure la plus répandue est celle du pentagone, cinq saillants, appelés bastions, étant reliés par des courtines dans lesquelles sont percées portes et poternes.

Vauban, pour la construction des ouvrages défensifs, critique ouvertement les financiers qui veulent réaliser des économies pouvant se révéler désastreuses sur le plan militaire. Il insiste sur le fait de « bâtir solidement et donner le prix juste des ouvrages ».

Aménagements